Hipotesis Penelitian 1.
Pertumbuhan bibit kakao dengan aplikasi pupuk anorganik lebih baik dibandingkan tanpa aplikasi pupuk anorganik.
2. Kompos tandan kosong kelapa sawit lebih baik daripada kompos kulit buah
kakao, kompos jerami padi, dan kompos sabut kelapa bagi pertumbuhan bibit kakao.
3.
Media tumbuh sub soil dapat menggantikan media tumbuh top soil sebagai media tumbuh bibit kakao..
4. Media tumbuh sub soil : top soil 2:2 dengan pemberian kompos tandan
kosong kelapa sawit lebih baik dibandingkan media tumbuh sub soil bagi pertumbuhan bibit kakao.
5.
Media tumbuh sub soil dapat menggantikan media tumbuh top soil jika diaplikasikan kompos tandan kosong kelapa sawit dan pupuk anorganik.
Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan masukan bagi pekebun kakao yang menggunakan tanah sub soil sebagai media tumbuh pembibitan kakao
dengan pemberian pupuk organik dan pupuk anorganik.
Erjanita R. Tambunan : Respon Pertumbuhan Bibit Kakao Theobroma Cacao L. Pada Media Tumbuh Sub Soil Dengan Aplikasi Kompos Limbah Pertanian Dan Pupuk Anorganik, 2009
TINJAUAN PUSTAKA
Syarat Tumbuh dan Morfologi Tanaman Kakao
Tanaman kakao berasal dari hutan hujan tropis di Amerika Tengah dan bagian Utara Amerika Selatan. Habitat aslinya adalah hutan tropis dengan
naungan pohon-pohon yang tinggi, curah hujan tinggi, suhu sepanjang tahun relatif sama, serta kelembaban tinggi dan relatif tetap Pusat Penelitian Kopi dan
Kakao, 2008. Tanaman kakao dapat diperbanyak secara generatif dan vegetatif.
Perbanyakan tanaman kakao secara generatif paling sering digunakan karena merupakan cara paling efektif dan efisien dalam kegiatan pengembangan tanaman
kakao di Indonesia Pusat Penelitian Kopi dan Kakao, 2008. Perbanyakan secara generatif untuk perluasan tanaman kakao disarankan dengan menggunakan benih
kakao hibrida F1 terpilih yang dianjurkan dari kebun benih yang telah diatur pola pertanamannya dan telah direkomendasikan oleh Direktorat Jenderal Perkebunan
Departemen Pertanian Pusat Penelitian Kopi dan Kakao, 2000. Biji kakao tidak memiliki masa dormansi. Pada saaat berkecambah,
hipokotil memanjang dan mengangkat kotiledon yang masih menutup keatas permukaan tanah. Selanjutnya kotiledon membuka diikuti dengan memanjangnya
epikotil dan tumbuhnya empat lembar daun pertama. Ke-empat daun tersebut sebetulnya tumbuh dari setiap ruasnya, tetapi buku-bukunya sangat pendek
sehingga tampak tumbuh dari satu ruas Pusat Penelitian Kopi dan Kakao, 2008. Daun kakao bersifat dimorfisme, yakni tumbuh pada dua tunas ortotrop
dan plagiotrop . Daun yang tumbuh pada ortotrop tangkai daunnya berukuran
7,5 –10 cm, sedangkan yang tumbuh pada tunas plagitrop berukuran ± 2,5 cm.
6
Pertumbuhan daun pada cabang plagiotrop berlangsung serempak, tetapi berkala. Ketika periode flushing, setiap tunas akan membentuk 3 - 6 lembar daun baru
sekaligus. Daun muda tersebut belum memiliki klorofil, banyak mengandung pigmen antosianin, karoten, xantofil. Klorofil baru akan mulai tebentuk setelah
daun mencapai ukuran sempurna, berumur 3-4 minggu Wahyudi et al., 2008. Pada awal perkecambahan benih, akar tunggang tumbuh cepat, mencapai
1cm pada umur 1 minggu, 16-18 cm pada umur 1 bulan dan 25 cm pada umur 3 bulan. Tanaman kakao memiliki sistem perakaran yang dangkal surface root
feeder karena sebagian besar akar lateral berkembang dekat permukaan tanah
pada jeluk 0 – 30 cm Pusat Penelitian Kopi dan Kakao, 2008. Bibit yang paling baik untuk ditanam di lapangan adalah yang berumur 4 - 5 bulan, tinggi 50– 60
cm, berdaun 20 – 45 helai, dan diameter batangnya 8 mm Wahyudi et al., 2008.
Media Tumbuh Pembibitan Kakao
Tanaman membutuhkan oksigen udara, air dan hara-hara mineral untuk tumbuh secara normal. Unsur-unsur tersebut diperlukan untuk metabolisme
tanaman, disamping gas CO2 dan sinar matahari. Perakaran tanaman dapat tumbuh dan berkembang didalam media apabila cukup oksigen. Metabolisme
tanaman dapat berjalan dengan baik apabila semua faktor tumbuh yang diperlukan tersedia dalam kondisi seimbang.. Hal ini dapat terpenuhi apabila kondisi struktur
media tanam memiliki imbangan porositas udara dan air yang baik selain masa media memiliki konsistensi yang relatif gembur untuk memungkinkan perkaran
menjelajahi media tanam dengan mudah. Masa media tanam juga harus memiliki
kapasitas menahan hara yang cukup, agar tanah pupuk dapat tersedia selama masa tumbuh di pembibitan Erwiyono, 2005.
Prioritas utama yang perlu diperhatikan untuk memperoleh pertumbuhan bibit yang baik adalah ketersediaan tanah yang subur sebagai media tanam di
pembibitan. Standar umum tanah yang digunakan didalam pembibitan adalah tanah lapisan atas top soil yang umumnya cukup subur dengan kandungan bahan
organik yang tinggi. Menurut Hasym 1987, komposisi tanah yang terstruktur baik dan subur biasanya dipakai sebagai media tumbuh untuk mendapatkan
pertumbuhan tanaman yang optimal di pembibitan. Oleh karena itu media tumbuh yang baik untuk pembibitan harus dapat menyediakan air, oksigen dan unsur hara
yang cukup optimal sesuai kebutuhan tanaman selama pertumbuhan tanaman. Dengan keseimbangan kesuburan fisik dan kemis dalam tanah akan menjamin dan
mendukung proses pembentukan akar dan pertumbuhan bibit selama pertumbuhannya Follet et al., 1981.
Secara biologi, hasil peruraian bahan organik menyebabkan tanah permukaan relatif kaya akan berbagai mikro flora dan mikro fauna serta
organisma-organisma pelarut hara, pemfiksasi hara dan penyerap hara tanah bagi tanaman yang berasosiasi dengan mikroba-mikroba tersebut Sutedjo et al., 1996.
Bahan organik tanah merupakan sumber energi dan makanan bagi mikroorganisma tanah, sehingga tanah permukaan jauh lebih kaya
mikroorganisma dibandingkan dengan tanah-tanah dari lapisan yang lebih dalam Follet et al., 1981.
Profil tanah merupakan urutan susunan horizon yang tampak dalam anatomi tubuh tanah, masing-masing horizon mempunyai ciri morfologi, sifat-
sifat kimia, fisik dan biologi yang khas. Horizon A yang merupakan tanah permukaan top soil memiliki kandungan bahan organik lebih tinggi daripada
horizon B. Horizon A biasanya mempunyai ketebalan dibawah 30 cm. Soepardi, 1974; Hanafiah, 2005. Sub soil merupakan horizon B bagi tanah-tanah yang
profilnya jelas, sedangkan bagi yang belum berkembang berarti lapisan tanah dibawah tanah permukaan dalam mana terdapat pertumbuhan akar yang normal.
Ciri fisik yang paling menonjol dari horizon B ialah kemampatannya compactness
disebabkan karena penimbunan butir-butir halus dari lapisan atas yang memberikan tekstur lebih halus. Pada horizon B terjadi akumulasi endapan
seperti CaCO
3
, MgCO
3
dan terbentuknya kompleks koloid. Horizon ini membentuk senyawa baru new formation akibat proses akumulasi partikel
halus dan basa yang terlindi dari horizon A. Reaksi kimia horizon B lebih alkalis daripada horizon diatasnya. Tebal horizon B terutama tergantung pada dalamnya
profil tanah, sedang dalam satu jenis tanah tergantung pada susunan dan tekstur bahan induk Darmawijaya, 1992.
Peranan Pupuk Organik
Pupuk organik mempunyai fungsi untuk menggemburkan tanah, meningkatkan populasi jasad renik, mempertinggi daya serap dan daya simpan air,
yang keseluruhannya dapat meningkatkan kesuburan tanah Sutanto, 2002; Sutedjo, 2002. Pupuk organik seperti limbah pertanian harus mengalami
aminisasi, amonifikasi dan nitrifikasi sebelum nitrogen-nya menjadi tersedia bagi tanaman. Akibatnya pupuk organik tidak seefektif pupuk kimia seperti urea dan
tidak menghasilkan respon tanaman yang cepat. Pupuk organik dipakai karena
secara lambat dan graduil membebaskan N sepanjang musim, membantu mempertahankan keadaan fisik pupuk yang baik bila dicampurkan dengan pupuk
lain Soepardi, 1974; Donahue, et al.,1997. Agar penggunaan pupuk organik efektif, maka pemberiannya harus dalam jumlah yang besar Sudiarto dan
Gusmaini, 2004. Kompos merupakan semua bahan organik yang telah mengalami
degradasi penguraian pengomposan sehingga berubah bentuk dan sudah tidak dikenali bentuk aslinya, berwarna kehitam-hitaman, dan tidak berbau Indriani,
2008. Kompos akan meningkatkan kesuburan tanah dan merangsang perakaran yang sehat. Kompos memperbaiki struktur tanah dengan meningkatkan
kandungan bahan organik tanah dan akan meningkatkan kemampuan tanah untuk mempertahankan kandungan air tanah Isroi, 2008.
Kompos banyak mengandung mikroorganisme seperti fungi, aktinomicetes, bakteri dan algae yang berfungsi untuk proses dekomposisi lanjut
terhadap bahan organik tanah. Dengan ditambahkannya kompos ke dalam tanah maka mikroorganisme yang ada di dalam tanah juga terpacu untuk berkembang
biak Gasser, 1985. Aktivitas mikroorganisme di dalam tanah akan menghasilkan hormon-hormon pertumbuhan seperti auksin, giberellin dan
sitokinin yang dapat memacu pertumbuhan dan perkembangan akar-akar rambut sehingga daerah pencarian unsur-unsur hara semakin luas Anonim, 2009
Suradikarta dan Adimiharja 2001 menyatakan bahwa jerami padi dapat menjadi sumber K yang murah dan mudah tersedia, karena setiap 5 ton jerami
minimum mengandung 90 kg KCl. Pembakaran jerami akan mengakibatkan
kehilangan hara C sebanyak 94, P 45, K 75, C 70, Ca 30 dan Mg 20 dari total kandungan unsur hara tersebut dalam jerami.
Kulit buah kakao merupakan limbah perkebunan kakao yang sangat potensial, mempunyai nilai produktif yang bisa dikembangkan para petani dan
banyak mengandung hara mineral khususnya K dan N serta serat, lemak dan sejumlah asam organik Diratpahgar, 2008. Limbah kulit buah kakao dapat
diolah menjadi kompos untuk menambah bahan organik tanah. Kandungan hara mineral kulit buah kakao cukup tinggi, khususnya K dan N. Dilaporkan bahwa
61 dari total nutrien buah kakao disimpan didalam kulit buah Isroi, 2008. Menurut Sutarta et al., 2005, kompos TKS dapat menjadi bahan pembenah
tanah di pembibitan yang akan meningkatkan kesuburan tanah dengan meningkatkan kandungan C, N, P, K, Mg, dan KTK tanah, serta menurunkan
kandungan Al-dd tanah. Pemberian kompos yang belum matang ke dalam tanah secara nyata
menghambat pertumbuhan bibit tomat. Secara kimia kematangan maturity kompos dapat dilihat dari total C, total N dan rasio CN Griffin dan Hutchinson,
2007. Nisbah CN merupakan indikator yang menunjukkan proses mineralisasi – imobilisasi N oleh mikrobia dekomposer bahan organik. Apabila CN 20
menunjukkan terjadinya mineralisasi N. Apabila CN 30 berarti terjadi imobilisasi N, sedangkan jika CN diantara 20 -30 berarti mineralisasi seimbang
dengan immobilisasi. Terjadinya immobilisasi hara tanaman sering menimbulkan gejala defisiensi karena hara menjadi tidak tersedia unavailable, sedangkan
mineralisasi merupakan transformasi oleh mikroorganisma dari sebuah unsur pada bahan organik menjadi anorganik, seperti nitrogen pada protein menjadi amonium
atau nitrat. Melalui mineralisasi, unsur hara menjadi tersedia available bagi tanaman Foth, 1978. Kompos yang sudah cukup matang memiliki rasio.CN
20, apabila rasio CN lebih tinggi, maka kompos belum cukup matang dan perlu waktu dekomposisi yang lebih lama lagi Tisdale et al., 1997; Donahue,
et al ., 1997.
Tanah untuk pembibitan, yang nisbah CN-nya tinggi selalu memerlukan pupuk nitrogen yang cepat tersedia agar defisiensi nitrogen tidak terjadi. Menurut
Salisbury dan Ross 1995, tanah lebih lazim kekurangan nitrogen daripada unsur lain, meskipun kekahatan fosfor juga meluas. Nitrogen terdapat dalam demikian
banyak senyawa penting, sehingga pertumbuhan akan lambat tanpa nitrogen.
Peranan Pupuk Anorganik
Pemupukan bertujuan menambah unsur-unsur hara tertentu didalam tanah yang tidak mencukupi bagi kebutuhan tanaman yang diusahakan.
Pemberian pupuk harus disesuaikan dengan waktu kebutuhan tanaman. Keuntungan pemberian pupuk seawal mungkin dalam pertumbuhan tanaman akan
mendorong pertumbuhan akar permulaan yang akan memberikan tanaman berdaya serap lebih baik. Pupuk nitrogen dibutuhkan tanaman sepanjang
pertumbuhannya, jumlah yang diambilnya berhubungan langsung dengan produksi berat keringnya Hakim et al., 1986. Pupuk posfat sebaiknya diberikan
pada waktu tanam karena unsur ini diperlukan untuk pertumbuhan akar, juga daya pergerakannya terbatas sehingga kemungkinan kehilangannya adalah kecil.
Pupuk Kalium dapat diberikan pada waktu tanam karena daya pergerakannya sedang kemungkinan hilang tercuci tidak besar Tisdale et al., 1997.
Unsur hara N dan K menentukan berlangsungnya metabolisme di dalam tanaman. Jika kekurangan hara tesebut tanaman akan terhambat pertumbuhannya
dan peranan unsur hara tersebut tidak dapat digantikan oleh unsur hara lainnya. Unsur hara N dibutuhkan tanaman dalam jumlah besar untuk penyusun purines
dan pirimidin, komponen asam amino penyusun protein, pembentukan asam nukleat, unit struktural dari butir hijau daun klorofil, penyusun propirin dalam
metabolisme klorofil dan pembentukan senyawa-senyawa organik lainnya. Unsur hara K berfungsi sebagai katalisator dalam pembentukan protein, aktivator enzim,
pengatur turgor daun, menetralkan reaksi dalam sel terutama asam organik hasil metabolisme, mengatur berbagai kegiatan unsur mineral, meningkatkan
pertumbuhan jaringan meristem, memperkuat tegaknya batang, memperkuat perkembangan akar, dan meningkatkan kadar karbohidrat sehingga biji tanaman
berisi lebih padat Salisbury dan Ross, 1995. Hasil penelitian pada pemupukan bibit kakao menunjukkan bahwa
pencampuran pupuk N, P, K menurunkan efektivitasnya. Pemberian ketiga pupuk tersebut secara terpisah lebih baik pengaruhnya terhadap pertumbuhan bibit kakao
dibandingkan dengan pemberian dengan cara dicampur lebih dahulu. Penurunan efektivitas pupuk tunggal yang diberikan dalam bentuk campuran disebabkan
adanya reaksi antar jenis pupuk dan tidak homogennya campuran tersebut. Reaksi antar jenis pupuk antara lain terjadinya pengumpulan, kehilangan unsur hara
dalam bentuk gas, atau menyebabkan campuran pupuk menjadi basa, sehingga ketersediaan hara-nya menurun Pusat Penelitian Kopi dan Kakao, 2008.
Erjanita R. Tambunan : Respon Pertumbuhan Bibit Kakao Theobroma Cacao L. Pada Media Tumbuh Sub Soil Dengan Aplikasi Kompos Limbah Pertanian Dan Pupuk Anorganik, 2009
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu
Penelitian dilaksanakan di Rumah Kasa Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara. Penelitian berlangsung pada bulan November 2008 sampai
dengan April 2009.
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah : benih kakao dari PTP Nusantara IV, tanah sub soil, tanah top soil, kompos tandan kosong kelapa sawit,
kompos jerami padi, kompos sabut kelapa, kompos kulit buah kakao, pupuk urea, TSP, KCl, Kieserit, dan insektisida Decis 25 EC.
Alat yang digunakan adalah cangkul, ayakan, polibag, gembor, timbangan manual dan elektrik, ember, meteran, schalifer, pisau, amplop besar,
oven, dan alat-alat lain yang mendukung penelitian.
Metode Penelitian
Rancangan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Rancangan Petak Petak Terbagi Split Split Plot Design dalam lingkungan Rancangan Acak
Lengkap RAL dengan menggunakan 3 faktor yaitu : 1. Faktor Pupuk Anorganik A sebagai petak utama dengan 2 taraf yaitu :
A0 = tanpa pupuk anorganik A1 = pupuk sesuai rekomendasi Urea 5gbibit, TSP 5gbibit, KCl 4gbibit,
dan Kieserit 4 gbibit
14
2. Faktor Kompos Limbah Pertanian K sebagai anak petak, dengan 5 jenis yaitu K0 = tanpa pemberian kompos
K1 = kompos tandan kosong kelapa sawit K2 = kompos jerami padi
K3 = kompos sabut kelapa
K4 = kompos kulit buah kakao
3. Faktor Komposisi Media Tumbuh M sebagai anak-anak petak dengan 4 taraf: M1 = sub soil
M2 = sub soil : top soil = 3 : 1 M3 = sub soil : top soil = 2 : 2
M4 = top soil
Dengan demikian diperoleh 40 kombinasi perlakuan, setiap kombinasi perlakuan diulang 3 kali dan setiap ulangan terdiri dari 5 tanaman sampel, sehingga jumlah
seluruh tanaman adalah 600 polibag. Bagan percobaan terdapat di Lampiran 1. Metoda Analisis
Penelitian dilakukan dengan menggunakan Rancangan Petak Petak Terbagi RPPT dengan model matematis sebagai berikut :
Yijkl = µ+ i + gj+ ij+ k+g jk+ ijk + l+g jl + kl + g jkl + ijkl
dimana :
Y
ijkl
=
nilai pengamatan pada ulangan ke-i, pupuk anorganik taraf ke-j, kompos limbah pertanian taraf ke-k dan komposisi media tumbuh
taraf ke-l
µ =
rata-rata umum nilai pengamatan
i
=
pengaruh ulangan pada taraf ke-i
g
j
=
pengaruh pupuk anorganik pada taraf ke-j
ij
=
pengaruh galat ulangan ke-i dan pupuk anorganik taraf ke-j
k
=
pengaruh kompos limbah pertanian taraf ke-k
g jk
=
pengaruh interaksi pupuk anorganik taraf ke-j dan kompos limbah pertanian taraf ke-k
ijk
=
pengaruh galat pada ulangan ke-i, pupuk anorganik taraf ke-j dan komposisi media tumbuh taraf ke-k
l
=
pengaruh komposisi media tumbuh pada taraf ke-l
g jl
=
pengaruh interaksi pupuk anorganik taraf ke-j dan komposisi media tumbuh taraf ke-l
kl
=
pengaruh interaksi kompos limbah pertanian taraf ke-k dan komposisi media tumbuh taraf ke-l
g jkl
=
pengaruh interaksi pupuk anorganik taraf ke-j, kompos limbah pertanian taraf ke-k, dan komposisi media tumbuh taraf ke-l
ijkl
=
pengaruh galat ulangan ke-i, pupuk anorganik taraf ke-j, kompos limbah pertanian taraf ke-k dan komposisi media tumbuh taraf ke-l.
Data hasil pengamatan dianalisis dalam anova untuk masing-masing
peubah. Jika pengaruh perlakuan terhadap peubah amatan menunjukkan pengaruh yang nyata atau sangat nyata dapat dilanjutkan dengan analisis regresi, korelasi,
dan uji beda rataan dengan uji DMRT pada taraf 5 Gomez, 1995.
Pelaksanaan Penelitian 1. Pembuatan kompos
Limbah hasil pertanian yang baru dipanen sabut kelapa, jerami padi, dan kulit buah kakao terlebih dahulu dihaluskan di mesin pencacah agar lebih cepat
terdekomposisi. Masing-masing bahan dasar dicampur merata dengan penambahan dedak padi, sekam padi dan larutan EM4 yang telah dicampur
dengan air dan gula tetes. Setelah campuran merata dimasukkan kedalam kantongan plastik hitam dan ditutup rapat untuk difermentasikan.
Setelah satu minggu pertama, tumpukan bahan tersebut dibuka dan diaduk-aduk agar suhunya tidak tinggi dan kelembabannya diatur tetap stabil. Jika
kering maka perlu ditambahkan air sedikit demi sedikit. Selanjutnya sekali dalam lima hari bahan kompos dibuka dan dan diaduk-aduk. Proses ini berlangsung
selama tiga bulan. Panen kompos dilakukan bila bahan kompos telah matang dengan kriteria : suhu dingin, struktur lunakhancur, warna coklat gelap sampai
hitam dan tidak berbau Djurnani et al., 2008.
2. Penyemaian Benih